1996年发生了什么,让中国下定决心研发北斗系统

1996年发生了什么,让中国下定决心研发北斗系统

随着两颗全球组网卫星19日凌晨从西昌卫星发射中心顺利升空,我国成功完成北斗三号基本系统星座部署。

之后不久中国卫星导航系统管理高层兼新闻发言人在正式场合郑重宣布:北斗三号基本系统完成建设,于2018年12月27日开始提供全球服务。向“一带一路”国家和地区提供基本导航服务,迈出从区域走向全球的“关键一步”。

1996年发生了什么,让中国下定决心研发北斗系统

提及全球卫星导航系统,人们最熟悉的莫过于美国的GPS,而北斗全球卫星导航系统,则是我国科技领域中长期发展规划的16项重大专项之一。在此之前,我国已先后发射多颗北斗一号、北斗二号卫星,前者向中国提供服务,后者向亚太地区提供服务——这些也让我国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

如今的北斗三号卫星则是向全球提供服务。

那为什么再有GPS之后,中国还要下这么大精力搞北斗系统呢?

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先来看一下GPS的强大作用

GPS全称为Global Positioning System,隶属于美国空军,能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息。

这个系统主要包含军码和民码两种信号,二者精密级别不在一个量级,前者是毫米级别,后者是分米级别。

军事方面:目前,美国几乎所有的飞机、坦克、舰船、单兵、精确制导弹药都在使用GPS。

在战场上,精确制导的重要性毋庸置疑。

最典型的应用是在1991年海湾战争时期,美国轰炸伊拉克水电站,至少需要数百吨常规弹药,并且,轰炸机面临着巨大的防空火力威胁。而基于GPS和图像精确制导的导弹,只需两颗——一颗炸出缺口,第二颗沿着缺口飞进去,在百公里外发射便可自动飞向目标。

第二次海湾战争期间,甚至出现了导弹顺着新闻大楼通风口一直钻下去的高精度袭击场景。


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此外,对于战场指挥系统,特别是大空间跨度的指挥,极其精确的时间同步也是非常重要的,GPS都可以做。

民用方面:离开了GPS,手机不能导航,微信不能共享位置,各种地图都不能用......

离开了GPS,国家的电网都会没那么稳定。

离开了GPS,各大股票/大宗商品交易所的时间没法精确同步(GPS可做到纳秒级别授时),为确保安全,金融效率会降低很多,还玩什么高频交易、超短线?

离开了GPS,科学界现在的大气、重力场、地球磁场、地球板块运动、地震及火山自然灾害、地球洋流和海平面变化、冰川运动和融化等研究,就基本可以退回到20年前的状态了,这些年上述领域的重大突破都和GPS有紧密关系。

离开了GPS,自动驾驶技术、精密农业、民航飞机高精度起飞降落自主导航,都是梦。

离开了GPS,超大工程定位,比如港珠澳大桥、高铁、突破人类天际的各个中国大桥,就没那么多中国速度了,测量与校正就足够折腾的。

然而,这么重要的GPS,极易被控制。

如果完全依赖GPS,美国加上了干扰,怎么办?或者,根本不让你用了呢?还有更极端的,干脆给你发送虚假的GPS信号呢(GPS的干扰、欺骗都容易实现)?

那么,轻则汽车、轮船等走错路,重则导弹攻击错误目标,打到自己也极有可能。

在美国GPS一家独大之时,美国军方在所有民用信号上放了干扰。后来俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)系统出现,美国为了应对竞争才取消了这个干扰(2000年5月2日)。从图中可以看出,取消干扰后,民用信号的定位精度直接从百米级提高到了今天的米级。


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早在1970年,我国就提出了关于卫星导航技术的论证方案——“灯塔”项目,与美、苏在同一时期,后来,因国内外形势变化被迫下马。

而导致我国下定决心搞北斗系统是为什么呢?

1993年7月23日,美国无中生有地指控中国“银河”号货轮将制造化学武器的原料运往伊朗。当时,“银河”号正在印度洋上正常航行,突然船停了下来。事后大家才知道,这是因为当时美国局部关闭了该船所在海区的GPS导航服务,使得船不知道该向哪个方向行驶。

之后在1996年,对于西方的肆意挑衅,中国本想通过导弹演习展示中国的军事能力。不曾想在第一枚导弹命中目标后,在美军GPS干扰下,接下来发射的第二枚和第三枚导弹竟然无故失踪,在美国连番羞辱下,中国才意识到核心技术是要不来、买不来、求不来的,因此中国决心研制属于自己的北斗导航系统。意味着96年发生的这种事件不会再出现在我们身上。

这使我们清楚地意识到:卫星导航,我们一定要自己搞出来

2000年,发射了两颗静止轨道卫星,实现了区域性(仅限于亚太地区)卫星导航;

2003年,又发射了一颗备份卫星,北斗一号正式完工,我国已经在军事领域(战术武器等)摆脱了对GPS的依赖。

按原计划,我国只需研发出北斗一号应用于亚太地区即可,在全球性应用方面寄望于与欧盟计划共同推出伽利略系统。

2000年,伽利略系统立项;

2003年,我国率先加入该项目,投资超过2亿欧元,并迅速成立了中欧卫星导航技术培训合作中心。

然而,造价仅仅相当于一个欧洲中型机场的伽利略系统(35亿欧元)进展很不顺利,欧盟麾下各国明争暗斗,导致这个项目被不断推迟——计划于2006年前后建成的系统至今仍未完成。中国虽然是投资方,却被不断排挤,欧盟很多核心技术的研究都把中国排除在外。

中国果断决定:自己干!

2007年,中国开始正式建设自己的北斗卫星导航系统,也就是我们熟知的北斗二代。

到了2012年,我们已经发射了16颗卫星,完全覆盖了亚太地区。

北斗二号的建设与运转给我们积累了大量的技术和经验,我们的目光已超越亚太地区、投向全世界任何一个地方。

于是,北斗三号正式开始建设。2015年,中国发射了北斗三号第一颗卫星,目前,进入建设高潮期。

现在,北斗已经成长为共计23颗的庞大卫星导航系统,在2020年,将有35颗卫星处于工作状态,从而实现全球无差别的高精度定位


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GPS系统星座动态图



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